【摘要】：錨桿支護(hù)具有經(jīng)濟(jì)、高效、施工方便等優(yōu)點(diǎn),在工程領(lǐng)域中已得到廣泛應(yīng)用,由于巖土工程的復(fù)雜性,對(duì)錨桿錨固系統(tǒng)力學(xué)作用機(jī)理研究還存在不足,本文以巖土工程中錨桿錨固系統(tǒng)變形場(chǎng)演化特征為研究對(duì)象,進(jìn)行了室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究、理論分析、數(shù)值模擬等研究。取得了一些結(jié)論:(1)對(duì)數(shù)字散斑相關(guān)方法的基本原理進(jìn)行分析總結(jié),指出數(shù)字散斑方法在測(cè)量非均勻變形場(chǎng)中存在的問題,分析總結(jié)其優(yōu)缺點(diǎn),以便于對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中的采集的散斑圖像進(jìn)行分析計(jì)算。(2)通過自制實(shí)驗(yàn)加載支撐支架,使用拉拔儀對(duì)半圓柱形試件模型進(jìn)行錨桿拉拔實(shí)驗(yàn)研究,使用數(shù)字散斑方法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,主要對(duì)錨桿拉拔實(shí)驗(yàn)過程錨固系統(tǒng)變形場(chǎng)進(jìn)行詳細(xì)的分析,深入研究了錨固劑破壞和錨固劑與圍巖界面滑動(dòng)引起的錨固失效演化特征,得出在錨桿拉拔過程中,拉拔力由錨固端方向開始向內(nèi)部傳遞;錨固體系的變形主要集中在界面處,隨拉拔力增加變形區(qū)域逐漸沿錨固方向內(nèi)部擴(kuò)展;界面應(yīng)力沿錨固段分布是非均勻的,首先呈現(xiàn)單調(diào)遞減的規(guī)律,然后呈現(xiàn)出先增大后減小的分布規(guī)律;界面滑動(dòng)值與滑動(dòng)速率沿錨固段呈現(xiàn)遞減的分布規(guī)律;得到圍巖與錨固劑界面剪應(yīng)力與塑性區(qū)寬度對(duì)應(yīng)關(guān)系。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果,運(yùn)用荷載傳遞理論,對(duì)界面應(yīng)力分布公式進(jìn)行修正,得到修正后的界面剪應(yīng)力分布規(guī)律,代入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,結(jié)果表明與實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果能較好吻合,同時(shí)對(duì)應(yīng)力衰減系數(shù)、錨固劑彈性模量、錨桿直徑等影響界面剪應(yīng)力分布規(guī)律的因素進(jìn)行分析。(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)與理論所得公式,對(duì)FLAC3D中的cable單元進(jìn)行修正,并對(duì)cable單元初始模型與修正模型在不同地應(yīng)力狀況下的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,得出修正模型比初始模型支護(hù)效果優(yōu)異5%。
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TU476

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2568625